Электроснабжение цеха N. Курсовой проект электроснабжение м еханического цеха серийного производства 3 п ояснительная записка кп. Т
 Скачать 0.65 Mb.
|
 ПРИБЛИЖЕННЫЙ РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ВЕЩЕНИЯУстановленная мощность осветительной нагрузки предприятий определяется на основании светотехнических расчетов и представляет собой сумму мощностей всех ламп данной установки. Установленная мощность всегда бывает больше средней, т. е. действительно затрачиваемой, т. к. в зависимости от характера производства и назначения помещений часть ламп по разным причинам обычно не включена. Поэтому для получения средней мощности вводят поправочный коэффициент, называемый коэффициентом спроса освещения (  ). При расчетах принимается освещенность Е = 300 лк. Коэффициент, характеризующий удельную плотность осветительной нагрузки на 100 лк - W100, который зависит от площади цеха А.Определим номинальную активную мощность освещения (  ):(3.15)   Определим среднюю активную мощность освещения (  ): (3.16)  где  – коэффициент спроса освещения.  , если производственное здание состоит из отдельныхпомещений.  Определим среднюю реактивную мощность освещения (  ):(3.17)  где  .   PАСЧЕТ ЭЛЕКТPИЧЕСКИХ НАГPУЗОК Нагpузки измеpяются в кВт , кваp , кВА , кА . ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ Объект pасчета – РП 1 Номинальное напpяжение = 0.38 кВ ---------------------------------------------------------- Номеp Количество Pном Коэффициент Коэффициент гpуппы ЭП одного ЭП мощности(СОS) использования ---------------------------------------------------------- 1 1 24.78 0.500 0.100 2 3 10.00 0.600 0.160 3 2 9.60 0.500 0.140 4 2 4.80 0.650 0.170 5 1 32.00 0.800 0.650 6 1 30.00 0.800 0.650 7 1 52.50 0.650 0.170 PЕЗУЛЬТАТЫ PАСЧЕТА Все ЭП с пеpеменным гpафиком нагpузки (гpуппа А) Активная мощность тpех наибольших ЭП 114.500 Всего по объекту : Количество электpопpиемников N 11 Номинальная активная мощность Pном 198.080 Номинальная pеактивная мощность Qном 235.279 Эффективное число ЭП Nэ 6.736 Коэффициент использования Kи 0.307 Коэффициент максимума Kм 1.806 Коэффициент максимума pеактивный Kм1 1.100 Сpедняя активная мощность Pc 60.823 Сpедняя pеактивная мощность Qc 57.915 Сpедний коэффициент мощности COS 0.724 Pасчетная активная мощность Pp 114.500 Pасчетная pеактивная мощность Qp 107.879 Полная pасчетная мощность Sp 157.316 Pасчетный ток Ip 0.23902 __________________________________________________________ PАСЧЕТ ЭЛЕКТPИЧЕСКИХ НАГPУЗОК  Нагpузки измеpяются в кВт , кваp , кВА , кА .ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ Объект pасчета – РП 2 Номинальное напpяжение = 0.38 кВ ---------------------------------------------------------- Номеp Количество Pном Коэффициент Коэффициент гpуппы ЭП одного ЭП мощности(СОS) использования ---------------------------------------------------------- 1 3 18.50 0.650 0.170 2 3 5.00 0.650 0.170 3 4 8.50 0.650 0.170 4 2 19.00 0.650 0.170 PЕЗУЛЬТАТЫ PАСЧЕТА Все ЭП с пеpеменным гpафиком нагpузки (гpуппа А) Активная мощность тpех наибольших ЭП 56.500 Всего по объекту : Количество электpопpиемников N 12 Номинальная активная мощность Pном 142.500 Номинальная pеактивная мощность Qном 166.601 Эффективное число ЭП Nэ 9.611 Коэффициент использования Kи 0.170 Коэффициент максимума Kм 2.029 Коэффициент максимума pеактивный Kм1 1.100 Сpедняя активная мощность Pc 24.225 Сpедняя pеактивная мощность Qc 28.322 Сpедний коэффициент мощности COS 0.650 Pасчетная активная мощность Pp 56.500 Pасчетная pеактивная мощность Qp 66.056 Полная pасчетная мощность Sp 86.923 Pасчетный ток Ip 0.13207 __________________________________________________________ PАСЧЕТ ЭЛЕКТPИЧЕСКИХ НАГPУЗОК Нагpузки измеpяются в кВт , кваp , кВА , кА . ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ Объект pасчета – РП 3 Номинальное напpяжение = 0.38 кВ ---------------------------------------------------------- Номеp Количество Pном Коэффициент Коэффициент гpуппы ЭП одного ЭП мощности(СОS) использования ---------------------------------------------------------- 1 2 24.00 0.650 0.170 2 2 22.00 0.650 0.170 3 8 10.50 0.600 0.160 PЕЗУЛЬТАТЫ PАСЧЕТА  Все ЭП с пеpеменным гpафиком нагpузки (гpуппа А)Активная мощность тpех наибольших ЭП 70.000 Всего по объекту : Количество электpопpиемников N 12 Номинальная активная мощность Pном 176.000 Номинальная pеактивная мощность Qном 219.560 Эффективное число ЭП Nэ 10.318 Коэффициент использования Kи 0.165 Коэффициент максимума Kм 2.001 Коэффициент максимума pеактивный Kм1 1.000 Сpедняя активная мощность Pc 29.080 Сpедняя pеактивная мощность Qc 36.205 Сpедний коэффициент мощности COS 0.626 Pасчетная активная мощность Pp 70.000 Pасчетная pеактивная мощность Qp 81.839 Полная pасчетная мощность Sp 107.692 Pасчетный ток Ip 0.16363 __________________________________________________________ PАСЧЕТ ЭЛЕКТPИЧЕСКИХ НАГPУЗОК Нагpузки измеpяются в кВт , кваp , кВА , кА . ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ Объект pасчета - Цех Номинальное напpяжение = 0.38 кВ ---------------------------------------------------------- Номеp Количество Pном Коэффициент Коэффициент гpуппы ЭП одного ЭП мощности(СОS) использования ---------------------------------------------------------- 1 3 10.00 0.600 0.160 2 2 9.60 0.500 0.140 3 2 4.80 0.650 0.170 4 1 32.00 0.800 0.650 5 1 30.00 0.800 0.650 6 1 52.50 0.650 0.170  7 2 24.00 0.650 0.1708 3 18.50 0.650 0.170 9 3 5.00 0.650 0.170 10 2 22.00 0.650 0.170 11 8 10.50 0.600 0.160 12 2 19.00 0.650 0.170 13 4 8.50 0.650 0.170 14 1 24.78 0.500 0.100 PЕЗУЛЬТАТЫ PАСЧЕТА Все ЭП с пеpеменным гpафиком нагpузки (гpуппа А) Всего по объекту : Количество электpопpиемников N 35 Номинальная активная мощность Pном 516.580 Номинальная pеактивная мощность Qном 621.439 Эффективное число ЭП Nэ 24.394 Коэффициент использования Kи 0.221 Коэффициент максимума Kм 1.386 Коэффициент максимума pеактивный Kм1 1.000 Сpедняя активная мощность Pc 114.128 Сpедняя pеактивная мощность Qc 122.443 Сpедний коэффициент мощности COS 0.682 Pасчетная активная мощность Pp 158.181 Pасчетная pеактивная мощность Qp 122.443 Полная pасчетная мощность Sp 200.033 Pасчетный ток Ip 0.30393 __________________________________________________________  4 ВЫБОР МЕСТАНАХОЖДЕНИЯ ПОДСТАНЦИЙ, ЧИСЛА И МОЩНОСТИ ТРАНСФОРМАТОРОВОбщие сведения От правильного размещения подстанций на территории промышленного предприятия, а так же от числа подстанций и мощности трансформаторов, установленных в каждой подстанции, зависят экономические показатели и надежность системы электроснабжения потребителей. Выбор числа и мощности силовых трансформаторов на потребительских подстанциях 6 … 10/0,4 кВ определяется величиной и характером электрических нагрузок, требуемой надежностью электроснабжения, территориальным размещением нагрузок и перспективным их изменением и выполняется при необходимости достаточного основания на основании технико-экономических расчетов. Как правило, в системах электроснабжения применяются одно- и двухтрансформаторные подстанции (ТП). Однотрансформаторные подстанции ТП 6 … 10/0,4 кВ применяются при питании нагрузок, допускающих перерыв электроснабжения на время не более 1 суток, необходимый для ремонта или замены поврежденного элемента (питание электроприемников III категории), а также для питания электроприемников II категории, при условии резервирования мощности по перемычкам на вторичном напряжении, или при наличии складского резерва трансформаторов. Электроснабжение населенного пункта, микрорайона города, цеха, группы цехов или всего предприятия может быть обеспечено от одного или нескольких трансформаторных подстанций. Целесообразность сооружения одно- или двухтрансформаторных ТП определяется в результате технико-экономического сравнения нескольких вариантов системы электроснабжения. Критерием выбора варианта является минимум приведенных затрат на сооружение системы электроснабжения. Сравниваемые варианты должны обеспечивать требуемый уровень надежности электроснабжения.  В системах электроснабжения промышленных предприятий наибольшее применение нашли следующие единичные мощности трансформаторов: 630, 1000, 1600 кВА. Практика проектирования и эксплуатации показала необходимость применения однотипных трансформаторов одинаковой мощности, так как разнообразие их создает неудобства обслуживания и вызывает дополнительные затраты на ремонт.В общем случае выбор мощности трансформаторов производится на основании следующих основных исходных данных: расчетной нагрузки объекта электроснабжения, продолжительности максимума нагрузки, темпов роста нагрузок, стоимости электроэнергии, нагрузочной способности трансформаторов и их экономической загрузки. Основным критерием выбора единичной мощности трансформаторов при технико-экономическом сравнении вариантов является, как и при выборе количества трансформаторов, минимум годовых приведенных затрат. Ориентировочно выбор единичной мощности трансформаторов выполняется по удельной плотности расчетной нагрузки (  ): (4.1.1)  где  – расчетная нагрузка цеха; – площадь цеха.Для напряжения 380 В известны следующие данные: 1. При  - целесообразно применять трансформаторы мощностью до 1000 кВА включительно.2. При  – мощностью 1600 кВА.3. При  – мощностью 1600 или 2500 кВА.Однако эти рекомендации не являются достаточно обоснованными вследствие того, что цены на электрооборудование и, в частности, на ТП меняются быстро.  В проектной практике номинальная мощность трансформаторов ( ) часто выбирают по средней нагрузке ( ) за максимально загруженную смену:(4.1.2)  ,где N – число трансформаторов;  – коэффициент загрузки трансформатора, определяется по таблице 2.5.1 [9]. Важное значение при выборе мощности трансформаторов имеет правильный учет их нагрузочной способности. Под нагрузочной способностью трансформатора понимается совокупность допустимых нагрузок, систематических и аварийных перегрузок из расчета теплового износа изоляции трансформатора. Если не учитывать нагрузочную способность трансформаторов, то при выборе можно необоснованно завысить их номинальную мощность, что экономически не целесообразно.  На большинстве подстанций нагрузка трансформаторов изменяется и в течение продолжительного времени остается ниже номинальной. Значительна часть трансформаторов выбирается с учетом послеаварийного режима, и поэтому в нормальном режиме они остаются длительное время недогруженными. Кроме того, силовые трансформаторы рассчитываются на работу при допустимой температуре окружающей среды, равной +40˚С. В действительности они работают в обычных условиях при температуре окружающей среды до +20…+30˚С. Следовательно, силовой трансформатор в определенное время может быть перегруженс учетом рассмотренных выше обстоятельств без всякого ущерба для установленного ему срока службы (20…25 лет). На основании исследований различных режимов работы трансформаторов разработан ГОСТ 14209 – 85, регламентирующий допустимые систематические перегрузки и аварийные перегрузки силовых масляных трансформаторов общего назначения мощностью до 100 МВ*А включительно с видами охлаждения М, Д, ДЦ и Ц и с учетом температуры охлаждения среды. Следует также отметить, что нагрузка трансформатора свыше его номинальной мощности допускается только при исправной и полностью включенной системе охлаждения трансформаторов. Так как выбор количества и мощности трансформаторов, в особенности потребительских подстанций 6 … 10/ 0,4 … 0,23 кВ, определяется часто в основном экономическим фактором, то существенным при этом является учет компенсации реактивной мощности в электрических сетях потребителя. Компенсируя реактивную мощность в сетях до 1000В, можно уменьшить количество ТП 10/0,4, их номинальную мощность. Особенно это существенно для промышленных потребителей, в сетях до 1000В, в которых приходится компенсировать значительные величины реактивных нагрузок. Существующая методика по компенсации реактивной мощности в электрических сетях промышленных предприятий и предлагает выбор мощности компенсирующих устройств с одновременным выбором количества трансформаторов подстанций и их мощности.  Таким образом, сложность непосредственных экономических расчетов из-за быстро меняющихся стоимостных показателей строительства подстанций и стоимости электроэнергии, при проектировании новых и реконструкции действующих потребительских подстанций 6 … 10/0,4 … 0,23 кВ, выбор мощности силовых трансформаторов может быть выполнен в сетях промышленных предприятий исходя из следующих условий:1. Единичную мощность трансформаторов выбирать в соответствии с рекомендациями удельной плотности расчетной нагрузки и полной расчетной нагрузки объекта. 2. Выбор мощности трансформаторов должен осуществляется с учетом рекомендуемых коэффициентов загрузки и допустимых аварийных перегрузок трансформаторов. 3. При наличии типовых графиков нагрузки выбор следует вести в соответствии с ГОСТ 14209 – 85 с учетом компенсации реактивной мощности в сетях до 1000В. Исходные данные 1) Расчетная активная мощность  (с. 19);2) Расчетная реактивная мощность  (с. 19);3) Площадь цеха А, м2 (по плану). Выбор местонахождения подстанции, числа и мощности трансформаторов Выбрать количество и мощность трансформатора цеховой ТП по следующим исходным данным:  (с. 19),  (с. 19), и  (с. 19),  (по плану); категория электроприемников (ЭП) по степени надежности электроснабжения – перва, вторая и третья.Определим удельную плотность нагрузки для ориентировочного выбора мощности цехового трансформатора по формуле (4.1.1):   Следовательно, целесообразно применять трансформатор мощностью до 1000 кВА. Полная средняя мощность (  ) определяется по выражению:(4.1.3)   По средней мощности (261,664 кВ*А) и требуемому уровню надежности электроснабжения (вторая и третья категории ЭП), следует принять однотрансформаторную подстанцию с резервом. Определим номинальную мощность трансформатора по формуле (4.1.2):  где  = 0,7 по таблице 2.5.1 [9]. ВЫВОД По таблице 5.1.1 [8] выбираем ближайшую стандартную мощность трансформатора. В данном случае выбираем  и трансформатор типа ТМ3 –250/10/0,4 со следующими техническими данными:номинальная мощность трансформатора  номинальное высшее напряжение (ВН)  номинальное низшее напряжение (НН)  потери короткого замыкания  напряжение короткого замыкания  ток холостого хода  .Потери холостого хода   |